(57)【要約】【課題】  被検査電極のピッチが極めて小さくても、被検査電極間の所要の絶縁性が確保され、良好な電気的接続状態が達成され、温度変化による位置ずれが確実に防止され、良好な電気的接続状態が安定に維持されるプローブカードおよびウエハ検査装置の提供。【解決手段】  被検査電極に対応して検査用電極が表面に形成された検査用回路基板と、その表面上に一体的に設けられた、複数の導電路形成部およびこれらを相互に絶縁する絶縁部よりなる異方導電性エラストマー層とを具え、異方導電性エラストマー層は、支持板上に支持された導電性エラストマー層をレーザー加工して、検査用電極に対応して配置された複数の導電路形成部を形成し、導電路形成部が形成された支持板を絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板上に重ね合わせて、検査用電極とこれに対応する導電路形成部とを対接させ、この状態で前記絶縁部用材料層を硬化して形成されたものである。【選択図】  図１５
2006237242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極に対応するパターンに従って複数の検査用電極が表面に形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面上に一体的に設けられた、前記検査用電極の各々の表面上に位置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部およびこれらを相互に絶縁する絶縁部よりなる異方導電性エラストマー層とを具えてなり、
前記異方導電性エラストマー層は、離型性支持板上に支持された弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマー層をレーザー加工することにより、当該離型性支持板上に前記検査用電極に対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部を形成し、この導電路形成部が形成された離型性支持板を、硬化されて弾性高分子物質となる材料よりなる絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板上に重ね合わせることにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々とこれに対応する導電路形成部とを対接させ、この状態で前記絶縁部用材料層を硬化することによって形成されたものであることを特徴とするウエハ検査用プローブカード。
【請求項２】
柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜に被検査電極に対応するパターンに従って配置された、当該絶縁膜の表面に露出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体とからなる接点膜を有するシート状プローブが、異方導電性エラストマー層上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ検査用プローブカード。
【請求項３】
シート状プローブは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口が形成された金属よりなるフレーム板を有してなり、このフレーム板の表面に、複数の接点膜が、それぞれフレーム板の開口を塞ぐよう配置されて支持されていることを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査用プローブカード。
【請求項４】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うウエハ検査装置であって、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のウエハ検査用プローブカードを具えてなることを特徴とするウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路装置の製造工程においては、例えばシリコンよりなるウエハに多数の集積回路を形成し、その後、これらの集積回路の各々について、基礎的な電気特性を検査することによって、欠陥を有する集積回路を選別するプローブ試験が行われる。次いで、このウエハをダイシングすることによって半導体チップが形成され、この半導体チップが適宜のパッケージ内に収納されて封止される。更に、パッケージ化された半導体集積回路装置の各々について、高温環境下において電気特性を検査することによって、潜在的欠陥を有する半導体集積回路装置を選別するバーンイン試験が行われる。
このようなプローブ試験またはバーンイン試験などの集積回路の電気的検査においては、検査対象物における被検査電極の各々をテスターに電気的に接続するために、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブカードが用いられている。かかるプローブカードとしては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査用電極（検査プローブ）が配列されてなるものが使用されている。
【０００３】
而して、ウエハに形成された集積回路に対して行われるプローブ試験においては、従来、ウエハを複数例えば１６個の集積回路が形成された複数のエリアに分割し、このエリアに形成された全ての集積回路について一括してプローブ試験を行い、順次、その他のエリアに形成された集積回路について一括してプローブ試験を行う方法が採用されている。そして、近年、検査効率を向上させ、検査コストの低減化を図るために、より多数の集積回路について一括してプローブ試験を行うことが要請されている。
一方、バーンイン試験においては、検査対象である集積回路装置は微小なものであってその取扱いが不便なものであるため、多数の集積回路装置についてのバーンイン試験を個別的に行うためには、長い時間を要し、これにより、検査コストが相当に高いものとなる。そのため、近年、ウエハ上に形成された多数の集積回路について、それらのバーンイン試験を一括して行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験が提案されている。
【０００４】
然るに、このようなプローブ試験やＷＬＢＩ試験に用いられるプローブカードを作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、当該プローブカードは極めて高価なものとなり、また、被検査電極が多数でそのピッチが小さいものである場合には、プローブカードを作製すること自体が困難となる。
以上のような理由から、最近においては、一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の一面上に配置された、被検査電極のパターンに対応するパターンに従ってそれぞれ厚み方向に伸びる複数の導電部が形成された異方導電性エラストマーシートとを具えてなるプローブカードが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
而して、このようなプローブカードにおいて、異方導電性エラストマーシートは、それ自体が単独の製品として製造され、また単独で取り扱われるものであって、電気的接続作業においては検査用回路基板およびウエハに対して特定の位置関係をもって保持固定することが必要である。
しかしながら、独立した異方導電性エラストマーシートを利用して検査用回路基板およびウエハの電気的接続を達成する手段においては、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが小さくなるに従って、異方導電性エラストマーシートの位置合わせおよび保持固定が困難となる、という問題がある。
また、一旦は所望の位置合わせおよび保持固定が実現された場合においても、温度変化による熱履歴を受けた場合などには、熱膨張および熱収縮による応力の程度が、検査対象であるウエハを構成する材料と異方導電性エラストマーシートを構成する材料との間で大きく異なるため、電気的接続状態が変化して安定な接続状態が維持されない、という問題点がある。
そして、最近においては、上記の問題を解決するために、異方導電性エラストマーシートの周縁部が金属よりなるフレーム板によって支持されてなる異方導電性コネクターが提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００６】
このような異方導電性コネクターは、例えば次のようにして製造される。
先ず、図４０に示すような構成の金型を用意する。この金型は、基板８１上に、例えば検査対象である回路基板の被検査電極と同一のパターンに従って強磁性体部８２が配置されると共に、当該強磁性体部８２以外の部分に非磁性体部８３が配置されてなる一方の型板（以下、「上型」という。）８０と、基板８６上に、検査対象である回路基板の被検査電極と対掌のパターンに従って強磁性体部８７が配置されると共に、当該強磁性体部８７以外の部分に非磁性体部８８が配置されてなる他方の型板（以下、「下型」という。）８５とにより構成されている。
そして、この金型内に、図４１に示すように、開口９１を有するフレーム板９０を配置すると共に、このフレーム板９０の開口９１を塞ぐよう異方導電性エラストマー用材料層９５Ａを形成する。この異方導電性エラストマー用材料層９５Ａは、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に磁性を示す導電性粒子Ｐが含有されてなるものである。
次いで、上型８０の上面および下型８５の下面に一対の電磁石（図示省略）を配置し、この電磁石を作動させることにより、上型８０の強磁性体部８２からこれに対応する下型８５の強磁性体部８７に向かう方向に平行磁場を作用させる。このとき、上型８０の強磁性体部８２および下型８５の強磁性体部８７の各々が磁極として作用するため、上型８０の強磁性体部８２と下型８５の強磁性体部８７との間の領域には、それ以外の領域よりも大きい強度の磁場が作用する。その結果、異方導電性エラストマー用材料層９５Ａにおいては、当該異方導電性エラストマー用材料層９５Ａ中に分散されていた導電性粒子Ｐが、上型８０の強磁性体部８２と下型８５の強磁性体部８７との間に位置する部分に向かって移動して当該部分に集合し、更に厚み方向に並ぶよう配向する。
この状態で、異方導電性エラストマー用材料層９５Ａに対して例えば加熱による硬化処理を行うことにより、図４２に示すように、導電性粒子Ｐが含有されてなる厚み方向に伸びる多数の導電路形成部９６とこれらを相互に絶縁する絶縁部９７とよりなる異方導電性エラストマーシート９５が、フレーム板９０に支持されてなる異方導電性コネクターが製造される。
【０００７】
このような異方導電性コネクターによれば、検査用回路基板およびウエハに対する位置合わせ作業を容易に行うことができ、また、異方導電性エラストマーシートの熱膨張をフレーム板によって規制することができるので、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に維持され、従って高い接続信頼性が得られる。
【０００８】
しかしながら、上記の異方導電性コネクターにおいては、以下のような問題がある。
すなわち、ピッチの小さい導電路形成部９６を有する異方導電性コネクターを製造する場合には、図４３に示すように、上型８０および下型８５の各々において、或る強磁性体部８２ａ，８７ａとこれに隣接する強磁性体部８２ｂ，８７ｂとの間の離間距離が小さいため、上型８０の強磁性体部８２ａからこれに対応する下型８５の強磁性体部８７ａに向かう方向（矢印Ｘで示す）のみならず、例えば上型８０の強磁性体部８２ａからこれに対応する下型８５の強磁性体部８７ａに隣接する強磁性体部８７ｂに向かう方向（矢印Ｙで示す）にも磁場が作用することとなる。そのため、異方導電性エラストマー用材料層９５Ａにおいて、導電性磁性体粒子を、上型８０の強磁性体部８２ａとこれに対応する下型８５の強磁性体部８７ａとの間に位置する部分に集合させることが困難となり、上型８０の強磁性体部８２ａと下型８５の強磁性体部８７ｂとの間に位置する部分にも導電性磁性体粒子が集合してしまい、また、導電性粒子を異方導電性エラストマー用材料層９５Ａの厚み方向に十分に配向させることが困難となり、その結果、所期の導電路形成部および絶縁部を有する異方導電性コネクターが得られない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１５５６５号公報
【特許文献２】特開平１１−４０２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、隣接する被検査電極間の所要の絶縁性が確保され、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができ、しかも、温度変化による被検査電極に対する位置ずれが確実に防止され、ウエハに対する良好な電気的接続状態が安定に維持されるウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のウエハ検査用プローブカードは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極に対応するパターンに従って複数の検査用電極が表面に形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面上に一体的に設けられた、前記検査用電極の各々の表面上に位置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部およびこれらを相互に絶縁する絶縁部よりなる異方導電性エラストマー層とを具えてなり、
前記異方導電性エラストマー層は、離型性支持板上に支持された弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマー層をレーザー加工することにより、当該離型性支持板上に前記検査用電極に対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部を形成し、この導電路形成部が形成された離型性支持板を、硬化されて弾性高分子物質となる材料よりなる絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板上に重ね合わせることにより、当該検査用回路基板における検査用電極の各々とこれに対応する導電路形成部とを対接させ、この状態で前記絶縁部用材料層を硬化することによって形成されたものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明のウエハ検査用プローブカードにおいては、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜に被検査電極に対応するパターンに従って配置された、当該絶縁膜の表面に露出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体とからなる接点膜を有するシート状プローブが、異方導電性エラストマー層上に配置されていてもよい。
このようなウエハ検査用プローブカードにおいては、シート状プローブは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口が形成された金属よりなるフレーム板を有してなり、このフレーム板の表面に、複数の接点膜が、それぞれフレーム板の開口を塞ぐよう配置されて支持されていることが好ましい。
【００１３】
本発明のウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うウエハ検査装置であって、
上記のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のウエハ検査用プローブカードによれば、異方導電性エラストマー層における導電路形成部は、導電性エラストマー層をレーザー加工してその一部を除去することによって形成されたものであるため、所期の導電性を有するものとなる。また、絶縁部は、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部を形成したうえで、これらの導電路形成部の間にエラストマー用材料層を形成して硬化処理することによって形成されたものであるため、導電性粒子が全く存在しないものとなる。従って、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、隣接する被検査電極間の所要の絶縁性が確保され、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、異方導電性エラストマー層は検査用回路基板に一体的に形成されているため、温度変化による被検査電極に対する位置ずれを確実に防止することができ、これにより、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〈ウエハ検査用プローブカード〉
図１は、本発明に係るウエハ検査用プローブカード（以下、単に「プローブカード」という。）の第１の例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、第１の例のプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
この第１の例のプローブカード１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々のバーンイン試験をウエハの状態で一括して行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の一面（図１において上面）に一体的に形成された異方導電性エラストマー層２０と、この異方導電性エラストマー層２０上に配置されたシート状プローブ３０とにより構成されている。
【００１６】
検査用回路基板１１は、図３にも示すように、円板状の第１の基板素子１２を有し、この第１の基板素子１２の表面（図１および図２において上面）における中央部には、正八角形の板状の第２の基板素子１５が配置され、この第２の基板素子１５は、第１の基板素子１２の表面に固定されたホルダー１４に保持されている。また、第１の基板素子１２の裏面における中央部には、補強部材１７が設けられている。
第１の基板素子１２の表面における中央部には、複数の接続用電極（図示省略）が適宜のパターンに従って形成されている。一方、第１の基板素子１２の裏面における周縁部には、図４に示すように、複数のリード電極１３が当該第１の基板素子１２の周方向に沿って並ぶよう配置されたリード電極部１３Ｒが形成されている。リード電極１３のパターンは、後述するウエハ検査装置におけるコントローラーの入試出力端子のパターンに対応するパターンである。そして、リード電極１３の各々は内部配線（図示省略）を介して接続用電極に電気的に接続されている。
第２の基板素子１５の表面（図１および図２において上面）には、複数の検査用電極１６が、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。一方、第２の基板素子１５の裏面には、複数の端子電極（図示省略）が適宜のパターンに従って配置されており、端子電極の各々は内部配線（図示省略）を介して検査用電極１６に電気的に接続されている。
そして、第１の基板素子１２の接続用電極と第２の基板素子１５の端子電極とは適宜の手段によって電気的に接続されている。
【００１７】
検査用回路基板１１における第１の基板素子１２を構成する基板材料としては、従来公知の種々の材料を用いることができ、その具体例としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料などが挙げられる。
検査用回路基板１１における第２の基板素子１５を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等よりなる無機系基板材料、４２合金、コバール、インバー等の鉄−ニッケル合金鋼よりなる金属板をコア材としてエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料などが挙げられる。
【００１８】
ホルダー１４は、第２の基板素子１５の外形に適合する正八角形状の開口１４Ｋを有し、この開口１４Ｋ内に第２の基板素子１５が収容されている。また、ホルダー１４の外縁は円形であり、当該ホルダー１４の外縁には、周方向に沿って段部１４Ｓが形成されている。
【００１９】
異方導電性エラストマー層２０は、検査用回路基板１１における検査用電極１６のパターンと同一のパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、隣接する導電路形成部２１の間に当該導電路形成部２１の各々に一体的に接着した状態で形成された、これらの導電路形成部２１を相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されており、当該異方導電性エラストマー層２０は、導電路形成部２１の各々が検査用回路基板１１における検査用電極１６上に位置されるよう配置されている。
図５に拡大して示すように、各導電路形成部２１は、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されて構成されている。これに対し、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐを全く含有しない弾性高分子物質により構成されている。導電路形成部２１を構成する弾性高分子物質と絶縁部２２を構成する弾性高分子物質とは、互いに異なる種類のものであっても同じ種類のものであってもよい。
図示の例においては、異方導電性エラストマー層２０の表面（図５において上面）には、導電路形成部２１が絶縁部２２の表面から突出する突出部が形成されている。
このような例によれば、加圧による圧縮の程度が絶縁部２２より導電路形成部２１において大きいために十分に抵抗値の低い導電路が確実に導電路形成部２１に形成され、これにより、加圧力の変化乃至変動に対して抵抗値の変化を小さくすることができ、その結果、異方導電性エラストマー層２０に作用される加圧力が不均一であっても、各導電路形成部２１間における導電性のバラツキの発生を防止することができる。
【００２０】
導電路形成部２１の厚みは、５０〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２５００μｍ、特に好ましくは１００〜２０００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、十分な強度を有する導電路形成部２１が確実に得られる。一方、この厚みが３０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する導電路形成部２１が確実に得られる。
導電路形成部２１における絶縁部２２からの突出高さは、当該導電路形成部２１の厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。このような突出高さを有する導電路形成部２１を形成することにより、小さい加圧力で導電路形成部２１が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
また、この突出高さは、導電路形成部２１の最短幅または直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する導電路形成部２１を形成することにより、当該導電路形成部２１が加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。
【００２１】
導電路形成部２１および絶縁部２２を構成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。かかる架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、シリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムなどが挙げられる。
これらの中では、シリコーンゴムが、成形加工性および電気特性の点で好ましい。
【００２２】
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
【００２３】
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる異方導電性エラストマー層２０の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
【００２４】
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
【００２５】
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる異方導電性エラストマー層２０の耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
【００２６】
高分子物質形成材料中には、当該高分子物質形成材料を硬化させるための硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒としては、有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子物質形成材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。
【００２７】
高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、得られる成形材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、導電性粒子Ｐの分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる異方導電性エラストマー層２０の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、使用量が過大である場合には、磁場による導電性粒子Ｐの移動が大きく阻害されるため、好ましくない。
【００２８】
導電路形成部２１に含有される導電性粒子Ｐとしては、後述する方法により当該粒子を容易に厚み方向に並ぶよう配向させることができることから、磁性を示すものが用いられる。このような磁性を示す導電性粒子Ｐの具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいは芯粒子に、導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したものなどが挙げられる。
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性の良好な金属のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。
【００２９】
導電性粒子Ｐとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られる観点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜４５重量％、さらに好ましくは３．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【００３０】
また、導電性粒子Ｐの粒子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。
また、導電性粒子Ｐの粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。
このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる弾性異方導電膜５０は、加圧変形が容易なものとなり、また、当該弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２において導電性粒子Ｐ間に十分な電気的接触が得られる。
このような平均粒子径を有する導電性粒子Ｐは、空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって、導電性粒子および／または当該導電性粒子を形成する芯粒子を分級処理することによって調製することができる。分級処理の具体的な条件は、目的とする導電性粒子の平均粒子径および粒子径分布、並びに分級装置の種類などに応じて適宜設定される。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
【００３１】
また、導電性粒子Ｐの含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下である。このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、成形材料層を硬化処理する際に、当該成形材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。
【００３２】
また、導電性粒子Ｐの表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる弾性異方導電膜５０は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００３３】
導電路形成部２１における導電性粒子Ｐの含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電路形成部２１が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる導電路形成部２１は脆弱なものとなりやすく、導電路形成部２１として必要な弾性が得られないことがある。
【００３４】
本発明において、異方導電性エラストマー層２０は、離型性支持板上に支持された弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマー層をレーザー加工することにより、当該離型性支持板上に検査用回路基板１１における検査用電極１６に対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成し、この導電路形成部２１が形成された離型性支持板を、硬化されて弾性高分子物質となる材料よりなる絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板１１上に重ね合わせることにより、当該検査用回路基板１１における検査用電極１６の各々とこれに対応する導電路形成部２１とを対接させ、この状態で前記絶縁部用材料層を硬化して絶縁部２２を形成することによって得られる。以下、異方導電性エラストマー層２０の形成方法について、具体的に説明する。
【００３５】
《導電性エラストマー層の形成》
先ず、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる導電性エラストマー用材料を調製し、図６に示すように、離型性支持板２５上に、導電性エラストマー用材料を塗布することによって導電性エラストマー用材料層２１Ａを形成する。ここで、導電性エラストマー用材料層２１Ａ中においては、図７に示すように、磁性を示す導電性粒子Ｐが分散された状態で含有されている。
次いで、導電性エラストマー用材料層２１Ａに対してその厚み方向に磁場を作用させることにより、図８に示すように、導電性エラストマー用材料層２１Ａ中に分散されていた導電性粒子Ｐを当該導電性エラストマー用材料層２１Ａの厚み方向に並ぶよう配向させる。そして、導電性エラストマー用材料層２１Ａに対する磁場の作用を継続しながら、或いは磁場の作用を停止した後、導電性エラストマー用材料層２１Ａの硬化処理を行うことにより、図９に示すように、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電性エラストマー層２１Ｂが、離型性支持板２５上に支持された状態で形成される。
【００３６】
以上において、離型性支持板２５を構成する材料としては、金属、セラミックス、樹脂およびこれらの複合材などを用いることができる。
導電性エラストマー用材料を塗布する方法としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
導電性エラストマー用材料層２１Ａの厚みは、形成すべき導電路形成部の厚みに応じて設定される。
導電性エラストマー用材料層２１Ａに磁場を作用させる手段としては、電磁石、永久磁石などを用いることができる。
導電性エラストマー用材料層２１Ａに作用させる磁場の強度は、０．２〜２．５テスラとなる大きさが好ましい。
導電性エラストマー用材料層２１Ａの硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、導電性エラストマー用材料層２１Ａを構成する高分子物質形成材料の種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜設定される。
【００３７】
《導電路形成部の形成》
図１０に示すように、離型性支持板２５上に支持された導電性エラストマー層２１Ｂの表面に、メッキ電極用の金属薄層２６を形成する。次いで、図１１に示すように、この金属薄層２６上に、フォトリソグラフィーの手法により、形成すべき導電路形成部のパターンすなわち接続すべき電極のパターンに対応する特定のパターンに従って複数の開口２７ａが形成されたレジスト層２７を形成する。その後、図１２に示すように、金属薄層２６をメッキ電極として、当該金属薄層２６におけるレジスト層２７の開口２７ａを介して露出した部分に、電解メッキ処理を施すことにより、当該レジスト層２７の開口２７ａ内に金属マスク２８を形成する。そして、この状態で、導電性エラストマー層２１Ｂ、金属薄層２６およびレジスト層２７に対してレーザー加工を施すことにより、レジスト層２７、金属薄層２６および導電性エラストマー層２１Ｂの一部が除去され、その結果、図１３に示すように、特定のパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１が離型性支持板２５上に支持された状態で形成される。その後、導電路形成部２１の表面から残存する金属薄層２６および金属マスク２８を剥離する。
【００３８】
以上において、導電性エラストマー層２１Ｂの表面に金属薄層２６を形成する方法としては、無電解メッキ法、スパッタ法などを利用することができる。
金属薄層２６を構成する材料としては、銅、金、アルミニウム、ロジウムなどを用いることができる。
金属薄層２６の厚みは、０．０５〜２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜１μｍである。この厚みが過小である場合には、均一な薄層が形成されず、メッキ電極として不適なものとなることがある。一方、この厚みが過大である場合には、レーザー加工によって除去することが困難となることがある。
レジスト層２７の厚みは、形成すべき金属マスク２８の厚みに応じて設定される。
金属マスク２８を構成する材料としては、銅、鉄、アルミウニム、金、ロジウムなどを用いることができる。
金属マスク２８の厚みは、２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。この厚みが過小である場合には、レーザーに対するマスクとして不適なものとなることがある。
レーザー加工は、炭酸ガスレーザーによるものが好ましく、これにより、目的とする形態の導電路形成部２１を確実に形成することができる。
【００３９】
次いで、図１４に示すように、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面に、硬化されて絶縁性の弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料を塗布することにより、絶縁部用材料層２２Ａを形成する。次いで、図１５に示すように、複数の導電路形成部２１が形成された離型性支持板２５を、絶縁部用材料層２２Ａが形成された検査用回路基板１１における第２の基板素子１５上に重ね合わせることにより、当該第２の基板素子１５の検査用電極１６の各々とこれに対応する導電路形成部２１とを対接させる。これにより、隣接する導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａが形成された状態となる。その後、この状態で、絶縁部用材料層２２Ａの硬化処理を行うことにより、図１６に示すように、隣接する導電路形成部２１の間にこれらを相互に絶縁する絶縁部２２が、導電路形成部２１および検査用回路基板１１における第２の基板素子１５に一体的に形成され、以て、検査用回路基板１１の表面に異方導電性エラストマー層２０が形成される。
【００４０】
以上において、高分子物質形成材料を塗布する方法としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
絶縁部用材料層２２Ａの厚みは、形成すべき絶縁部２２の厚みに応じて設定される。
絶縁部用材料層２２Ａの硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、絶縁部用材料層２２Ａを構成する高分子物質形成材料の種類などを考慮して適宜設定される。
【００４１】
図１７は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０を示す平面図であり、図１８および図１９は、シート状プローブ３０における接点膜を拡大して示す平面図および説明用断面図である。
シート状プローブ３０は、図２０にも示すように、複数の開口３２が形成された金属よりなる円形のフレーム板３１を有する。このフレーム板３１の開口３２は、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。
【００４２】
フレーム板３１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に開口３２を形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、フレーム板３１としては、その線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは−１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このようなフレーム板３１を構成する材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの合金または合金鋼が挙げられる。
【００４３】
また、フレーム板３１の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜１５０μｍである。
この厚みが過小である場合には、接点膜３５を支持するフレーム板として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが過大である場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって開口３２を高い寸法精度で形成することが困難となることがある。
【００４４】
フレーム板３１の一面には、接着層３９を介して金属膜３８が一体的に形成され、この金属膜３８上には、複数の接点膜３５が、当該フレーム板３１の一の開口３２を塞ぐよう配置されて固定され、これにより、接点膜３５の各々は、接着層３９および金属膜３８を介してフレーム板３１に支持されている。また、フレーム板３１の他面には、円形のリング状の保持部材３４が当該フレーム板３４の周縁部に沿って配置され、当該保持部材３４によってフレーム板３１が保持されている。
金属膜３８は、後述する電極構造体３７における裏面電極部３７ｂと同一の材料によって構成されている。
また、接着層３９を構成する材料としては、シリコーンゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤などを用いることができる。
また、保持部材３４を構成する材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、またはアルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料などを用いることができる。
【００４５】
接点膜３５の各々は、柔軟な絶縁膜３６を有し、この絶縁膜３６には、当該絶縁膜３６の厚み方向に伸びる金属よりなる複数の電極構造体３７が、検査対象であるウエハに形成された集積回路の電極領域における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁膜３６の面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜３５は、電極構造体３７の各々が、フレーム板３１の開口３２内に位置するよう配置されている。
電極構造体３７の各々は、絶縁膜３６の表面に露出する突起状の表面電極部３７ａと、絶縁膜３６の裏面に露出する板状の裏面電極部３７ｂとが、絶縁膜３６の厚み方向に貫通して伸びる短絡部３７ｃによって互いに一体に連結されて構成されている。
【００４６】
絶縁膜３６を構成する材料としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、ポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂材料やこれらの複合材料を用いることができるが、後述する製造方法において、電極構造体用の貫通孔をエッチングによって容易に形成することができる点で、ポリイミドを用いることが好ましい。
絶縁膜３６を構成するその他の材料としては、メッシュ若しくは不織布、またはこれらに樹脂若しくは弾性高分子物質が含浸されてなるものを用いることができる。かかるメッシュまたは不織布を形成する繊維としては、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、テフロン（登録商標）繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維を用いることができる。このような材料を絶縁膜３６を構成する材料として用いることにより、電極構造体３７が小さいピッチで配置されても、接点膜３５全体の柔軟性が大きく低下することがないため、電極構造体３７の突出高さや被検査電極の突出高さにバラツキがあっても、接点膜３５の有する柔軟性により十分に吸収されるので、被検査電極の各々に対して安定した電気的接続を確実に達成することができる。
また、絶縁膜３６の厚みは、当該絶縁膜３６の柔軟性が損なわれなければ特に限定されないが、５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。
【００４７】
電極構造体３７を構成する材料としては、ニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金若しくは合金鋼等を用いることができ、電極構造体３７としては、全体が単一の金属よりなるものであっても、２種以上の金属の合金または合金屍よりなるものまたは２種以上の金属が積層されてなるものであってもよい。
【００４８】
また、表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気的検査を行う場合には、シート状プローブ３０の電極構造体３７と被検査電極を接触させ、電極構造体３７の表面電極部３７ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して、当該電極構造体３７と被検査電極との電気的接続を達成することが必要である。そのため、電極構造体３７の表面電極部３７ａは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有するものであることが好ましい。このような表面電極部３７ａを得るために、表面電極部３７ａを構成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。
このような粉末物質としては、ダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスなどを用いることができ、これらの非導電性の粉末物質の適量を含有させることにより、電極構造体３７の導電性を損なうことなしに、電極構造体３７の表面電極部３７ａによって、被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。
また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体３７における表面電極部３７ａの形状を鋭利な突起状のものとしたり、表面電極部３７ａの表面に微細な凹凸を形成したりすることができる。
【００４９】
接点膜３５における電極構造体３７のピッチｐは、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、例えば４０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０μｍである。
ここで、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の間の中心間距離であって最も短いものをいう。
【００５０】
電極構造体３７において、表面電極部３７ａにおける径Ｒに対する突出高さの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、被検査電極がピッチが小さくて微小なものであっても、当該被検査電極のパターンに対応するパターンの電極構造体３７を容易に形成することができ、当該ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。
また、表面電極部３７ａの径Ｒは、短絡部３７ｃの径ｒの１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは１〜２倍である。
また、表面電極部３７ａの径Ｒは、当該電極構造体３７のピッチｐの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
【００５１】
また、裏面電極部３７ｂの外径Ｌは、短絡部３７ｃの径ｒより大きく、かつ、電極構造体１７のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、異方導電性エラストマー層２０に対して安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、短絡部３７ｃの径ｒは、当該電極構造体３７のピッチｐの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。
【００５２】
電極構造体３７の具体的な寸法について説明すると、表面電極部３７ａの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
表面電極部３７ａの径Ｒは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜２００μｍであり、好ましくは３５〜１５０μｍである。
短絡部３７ｃの径ｒは、十分に高い強度が得られる点で、１０〜１２０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
裏面電極部３７ｂの厚みは、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、１５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００μｍである。
【００５３】
電極構造体３７における表面電極部３７ａおよび裏面電極部３７ｂには、必要に応じて、被覆膜が形成されていてもよい。例えは被検査電極が半田材料により構成されている場合には、当該半田材料が拡散することを防止する観点から、表面電極部３７ａに、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属よりなる被覆膜を形成することが好ましい。
【００５４】
そして、シート状プローブ３０は、電極構造体３７の各々における裏面電極部３７ｂが異方導電性エラストマー層２０の導電路形成部２１に対接するよう配置され、保持部材３４が検査用回路基板１１におけるホルダー１４の段部１４Ｓに係合されて固定されている。
【００５５】
このようなシート状プローブ３０は、以下のようにして製造される。
先ず、図２１に示すように、形成すべき電極構造体３７における裏面電極部３７ｂと同一の材料よりなる裏面電極部用金属箔３８Ａの一面に、絶縁膜用樹脂シート３６Ａが一体的に積層されてなる円形の積層体３５Ａを用意する。
一方、図２２に示すように、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して複数の開口３２が形成された円形のフレーム板３１を作製し、このフレーム板３１の一面に、その周縁部に沿って保護テープ４０を配置する。ここで、フレーム板３１の開口３２を形成する方法としては、エッチング法などを利用することができる。
【００５６】
次いで、図２３に示すように、積層体３５Ａにおける裏面電極部用金属箔３８Ａの他面に、例えば接着性樹脂よりなる接着層３９を形成し、図２４に示すように、保護テープ４０が設けられたフレーム板を接着する。その後、図２５に示すように、積層体３５Ａにおける絶縁膜用樹脂シート３６Ａに、形成すべき電極構造体１７のパターンに対応するパターンに従ってそれぞれ厚み方向に貫通する複数の貫通孔３７Ｈを形成する。ここで、絶縁膜用樹脂シート３６Ａに貫通孔３７Ｈを形成する方法としては、レーザー加工、エッチング加工などを利用することができる。
次いで、保護テープ（図示省略）によって積層体３５Ａにおけるフレーム板３１の裏面および開口３２を覆い、積層体３５Ａにおける裏面電極部用金属箔３８Ａに対してメッキ処理を施すことにより、図２６に示すように、絶縁膜用樹脂シート３６Ａに形成された各貫通孔３７Ｈ内に当該裏面電極部用金属箔３８Ａに一体に連結された短絡部３７ｃが形成されると共に、当該短絡部３７ｃに一体に連結された絶縁膜用樹脂シート３６Ａの表面から突出する表面電極部３７ａが形成される。その後、支持膜３１の裏面から保護テープを除去し、図２７に示すように、接着層３９におけるフレーム板３１の開口３２から露出した部分を除去することにより、裏面電極部用金属箔３８Ａの一部を露出させ、当該裏面電極部用金属箔３８Ａにおける露出部分に対してエッチング処理を施すことにより、図２８に示すように、それぞれ短絡部３７ｃに一体に連結された複数の裏面電極部３７ｂが形成され、以て電極構造体３７が形成される。次いで、絶縁膜用樹脂シート３６Ａに対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図２９に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜３６が形成され、これにより、それぞれ絶縁膜３６にその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体３７が配置されてなる複数の接点膜３５が形成される。
そして、フレーム板３１の周縁部から保護テープ４０（図２２参照）を除去し、その後、フレーム板１１の裏面における周縁部に保持部材を配置して固定することにより、図１７〜図１９に示すシート状プローブ３０が得られる。
【００５７】
このような第１の例のプローブカード１０によれば、異方導電性エラストマー層２０における導電路形成部２１は、導電性エラストマー層２１Ｂをレーザー加工してその一部を除去することによって形成されたものであるため、所期の導電性を有するものとなる。また、絶縁部２２は、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成したうえで、これらの導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａを形成して硬化処理することによって形成されたものであるため、導電性粒子Ｐが全く存在しないものとなる。従って、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、隣接する被検査電極間の所要の絶縁性が確保され、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、異方導電性エラストマー層２０は検査用回路基板１１に一体的に形成されているため、バーンイン試験において、温度変化による被検査電極に対する位置ずれを確実に防止することができ、これにより、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００５８】
また、シート状プローブ３０は、フレーム板３１に形成された複数の開口３２の各々に電極構造体３７を有する接点膜３５が配置されて支持されてなることにより、接点膜３５の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜３５は、その絶縁膜３６の面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、検査対象であるウエハが、直径が８インチ以上の大面積であって被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、温度変化による電極構造体３７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができる。
【００５９】
図３０は、本発明に係るプローブカードの第２の例における構成を示す説明用断面図であり、図３１は、第２の例のプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
この第２の例のプローブカード１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々のプローブ試験をウエハの状態で行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の一面（図３０および図３１において上面）に一体的に形成された異方導電性エラストマー層２０と、この異方導電性エラストマー層２０上に配置されたシート状プローブ３０とにより構成されている。
第２の例のプローブカード１０の検査用回路基板１１においては、図３２に示すように、第２の基板素子１５の表面に、検査対象であるウエハに形成された集積回路のうち例えは３２個（８個×４個）の集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極１６が配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。検査用回路基板１１におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード１０における検査用回路基板１１と基本的に同様である。
【００６０】
異方導電性エラストマー層２０は、検査用回路基板１１における検査用電極１６のパターンと同一のパターンに従って配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、隣接する導電路形成部２１の間に当該導電路形成部２１の各々に一体的に接着した状態で形成された、これらの導電路形成部２１を相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されており、当該異方導電性エラストマー層は、導電路形成部２１の各々が検査用回路基板１１における検査用電極１６上に位置されるよう配置されている。各導電路形成部２１は、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されて構成されている（図５参照）。これに対し、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐを全く含有しない弾性高分子物質により構成されている。導電路形成部２１を構成する弾性高分子物質と絶縁部２２を構成する弾性高分子物質とは、互いに異なる種類のものであっても同じ種類のものであってもよい。
第２の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０を構成する弾性高分子物質および導電性粒子としては、第１の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０を構成する弾性高分子物質および導電性粒子と同様のものを用いることができる。
そして、第２の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０は、離型性支持板上に支持された弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマー層をレーザー加工することにより、当該離型性支持板上に検査用電極１６に対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成し、この導電路形成部２１が形成された離型性支持板を、硬化されて弾性高分子物質となる材料よりなる絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板１１上に重ね合わせることにより、当該検査用回路基板１１における検査用電極１６の各々とこれに対応する導電路形成部１１とを対接させ、この状態で前記絶縁部用材料層を硬化して絶縁部２２を形成することによって得られる。異方導電性エラストマー層２０の具体的な形成方法は、第１の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０の形成方法と同様である（図６乃至図１６参照）。
【００６１】
第２の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０は、図３３にも示すように、複数の開口３２が形成された金属よりなるフレーム板３１を有する。このフレーム板３１の開口３２は、検査対象であるウエハに形成された集積回路のうち例えば３２個（８個×４個）の集積回路における被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。このシート状プローブ３０におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０と同様である（図１８および図１９参照）。
また、第２の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０と同様にして製造することができる。
そして、シート状プローブ３０は、電極構造体３７の各々における裏面電極部３７ｂが異方導電性エラストマー層２０の導電路形成部２１に対接するよう配置され、保持部材３４が検査用回路基板１１におけるホルダー１４の段部１４Ｓに係合されて固定されている。
【００６２】
このような第２の例のプローブカード１０によれば、異方導電性エラストマー層２０における導電路形成部２１は、導電性エラストマー層２１Ｂをレーザー加工してその一部を除去することによって形成されたものであるため、所期の導電性を有するものとなる。また、絶縁部２２は、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成したうえで、これらの導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａを形成して硬化処理することによって形成されたものであるため、導電性粒子Ｐが全く存在しないものとなる。従って、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、隣接する被検査電極間の所要の絶縁性が確保され、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、異方導電性エラストマー層２０は検査用回路基板１１に一体的に形成されているため、プローブ試験において、温度変化による被検査電極に対する位置ずれを確実に防止することができ、これにより、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００６３】
また、シート状プローブ３０は、フレーム板３１に形成された複数の開口３２の各々に電極構造体３７を有する接点膜３５が配置されて支持されてなることにより、接点膜３５の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜３５は、その絶縁膜３６の面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、検査対象であるウエハが、直径が８インチ以上の大面積であって被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、温度変化による電極構造体３７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができる。
【００６４】
〔ウエハ検査装置〕
図３４は、本発明に係るウエハ検査装置の第１の例における構成の概略を示す説明用断面図であり、図３５は、第１の例のウエハ検査装置の要部を拡大して示す説明用断面図である。この第１のウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路のバーンイン試験をウエハの状態で一括して行うためのものである。
第１の例のウエハ検査装置は、検査対象であるウエハ６の温度制御、ウエハ６の検査を行うための電源供給、信号の入出力制御およびウエハ６からの出力信号を検出して当該ウエハ６における集積回路の良否の判定を行うためのコントローラー２を有する。図３６に示すように、コントローラー２は、その下面に、多数の入出力端子３が円周方向に沿って配置された入出力端子部３Ｒを有する。
コントローラー２の下方には、第１の例のプローブカード１０が、その検査用回路基板３１のリード電極３７の各々が、当該コントローラー２の入出力端子３ａに対向するよう、適宜の保持手段によって保持された状態で配置されている。
コントローラー２の入出力端子部３Ｒとプローブカード１０における検査用回路基板３１のリード電極部１３Ｒとの間には、図３６にも拡大して示すように、コネクター４が配置され、当該コネクター４によって、検査用回路基板３１のリード電極１３の各々がコントローラー２の入出力端子３の各々に電気的に接続されている。図示の例のコネクター４は、長さ方向に弾性的に圧縮可能な複数の導電ピン４Ａと、これらの導電ピン４Ａを支持する支持部材４Ｂとにより構成され、導電ピン４Ａは、コントローラー２の入出力端子３と第１の基板素子３２に形成されたリード電極３３との間に位置するよう配列されている。
プローブカード１０の下方には、検査対象であるウエハ６が載置されるウエハ載置台５が設けられている。
【００６５】
このようなウエハ検査装置においては、ウエハ載置台５上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、プローブカード１０が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ３０の電極構造体３７における表面電極部３７ａの各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部３７ａの各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性エラストマー層２０における導電路形成部２１の各々は、検査用回路基板１１の検査用電極１６とシート状プローブ３０の電極構造体３７の裏面電極部３７ｂとによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該導電路形成部２１にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板１１の検査用電極１６との電気的接続が達成される。その後、ウエハ載置台５を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
【００６６】
このような第１の例のウエハ検査装置によれば、第１の例のプローブカード１０を介して、検査対象であるウエハ６の被検査電極７に対する電気的接続が達成されるため、ウエハ６が、直径が８インチ以上の大面積であって被検査電極７のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、当該ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができ、しかも、温度変化による被検査電極７に対する位置ずれを確実に防止することができ、これにより、ウエハ６に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。従って、ウエハのバーンイン試験において、当該ウエハに対する所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【００６７】
図３７は、本発明に係るウエハ検査装置の第２の例における構成の概略を示す説明用断面図であり、このウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路のプローブ試験をウエハの状態で行うためのものである。
この第２の例のウエハ検査装置は、第１の例のプローブカード１０の代わりに第２の例のプローブカード１０を用いたこと以外は、第１の例のウエハ検査装置と基本的に同様の構成である。
この第２の例のウエハ検査装置においては、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された例えば３２個の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１０を電気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１０を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ６に形成された全ての集積回路のプローブ試験が行われる。
このような第２の例のウエハ検査装置によれば、第２の例のプローブカード１０を介して、検査対象であるウエハ６の被検査電極７に対する電気的接続が達成されるため、ウエハ６が、直径が８インチ以上の大面積であって被検査電極７のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、当該ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができ、しかも、温度変化による被検査電極７に対する位置ずれを確実に防止することができ、これにより、ウエハ６に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。従って、ウエハのプローブ試験において、当該ウエハに対する所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【００６８】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）本発明のプローブカードにおいて、シート状プローブとして、種々の構成のものを採用することができる。また、シート状プローブは必須のものではなく、異方導電性エラストマー層２０の導電路形成部２１を被検査電極に直接接触させる構成のものであってもよい。
（２）異方導電性エラストマー層２０においては、導電路形成部２１に突出部が形成されることは必須のことではなく、異方導電性エラストマー層２０の表面全体が平坦なものであってもよい。
（３）異方導電性エラストマー層２０には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された導電路形成部２１の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電路形成部が形成されていてもよい。
（４）異方導電性エラストマー層２０は、例えば検査用回路基板１１の検査用電極部１６Ｒ毎に分割されて形成されていてもよい。
（５）離型性支持板２５上に支持された導電性エラストマー層２１Ｂを形成する方法としては、予め製造された、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマーシートを、当該導電性エラストマーシートの有する粘着性によって或いは適宜の粘着剤によって、離型性支持板２５上に粘着して支持させる方法を利用することもできる。ここで、導電性エラストマーシートは、例えば２枚の樹脂シートの間に導電性エラストマー用材料層を形成し、この導電性エラストマー層に対してその厚み方向に磁場を作用させることにより、導電性エラストマー用材料層中の導電性粒子を厚み方向に並ぶよう配向させ、磁場の作用を継続しながら、或いは磁場の作用を停止した後、導電性エラストマー用材料層の硬化処理を行うことによって、製造することができる。
（６）導電路形成部２１の形成においては、レーザー加工によって導電性エラストマー層２１Ｂにおける導電路形成部となる部分以外の部分の全部が除去されることにより、導電路形成部２１を形成することもできるが、図３８および図３９に示すように、導電性エラストマー層２１Ｂにおける導電路形成部となる部分の周辺部分のみが除去されることにより、導電路形成部２１を形成することもできる。この場合には、導電性エラストマー層２１Ｂの残部は、離型性支持板２５から機械的に剥離することによって除去することができる。
（７）ウエハ検査装置におけるコントローラー２と検査用回路基板１１を電気的に接続するコネクター４は、図３６に示すものに限定されず、種々の構造のものを用いることにができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るプローブカードの第１の例の構成を示す説明用断面図である。
【図２】第１の例のプローブカードの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】第１の例のプローブカードにおける検査用回路基板を示す平面図である。
【図４】検査用回路基板におけるリード電極部を拡大して示す説明図である。
【図５】異方導電性エラストマー層を拡大して示す説明用断面図である。
【図６】離型性支持板上に導電性エラストマー用材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図７】導電性エラストマー用材料層を拡大して示す説明用断面図である。
【図８】導電性エラストマー用材料層にその厚み方向に磁場が作用された状態を示す説明用断面図である。
【図９】離型性支持板上に導電性エラストマー層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】導電性エラストマー層上に金属薄層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１１】金属薄層上に開口を有するレジスト層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】レジスト層の開口内に金属マスクが形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】離型性支持体上に特定のパターンに従って複数の導電路形成部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】検査用回路基板の表面に絶縁部用材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】絶縁部用材料層が形成された検査用回路基板上に、導電路形成部が形成された離型性支持板が重ね合わされた状態を示す説明用断面図である。
【図１６】隣接する導電路形成部間に絶縁部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１７】第１の例のプローブカードにおけるシート状プローブの平面図である。
【図１８】第１の例のプローブカードにおけるシート状プローブの接点膜を拡大して示す平面図である。
【図１９】第１の例のプローブカードにおけるシート状プローブの接点膜の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図２０】第１の例のプローブカードにおけるシート状プローブのフレーム板を示す平面図である。
【図２１】シート状プローブを製造するために用いられる積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図２２】フレーム板の周縁部に保護テープか配置された状態を示す説明用断面図である。
【図２３】図２１に示す積層体における裏面電極部用金属箔に接着層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２４】積層体における裏面電極部用金属箔にフレーム板が接着された状態を示す説明用断面図である。
【図２５】積層体における絶縁膜用樹脂シートに貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２６】絶縁膜用樹脂シートに短絡部および表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２７】接着層の一部が除去されて裏面電極部用金属箔が露出した状態を示す説明用断面図である。
【図２８】裏面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２９】絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３０】本発明に係るプローブカードの第２の例の構成を示す説明用断面図である。
【図３１】第２の例のプローブカードの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図３２】第２の例のプローブカードにおける検査用回路基板を示す平面図である。
【図３３】本発明に係るウエハ検査装置の第１の例の構成を示す説明用断面図である。
【図３４】第１の例のウエハ検査装置の要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図３５】第１の例のウエハ検査装置におけるコネクターを拡大して示す説明用断面図である。
【図３６】第１の例の探針部材における異方導電性コネクターを示す平面図である。
【図３７】本発明に係るウエハ検査装置の第２の例の構成を示す説明用断面図である。
【図３８】導電性エラストマー層における導電路形成部となる部分の周辺部分のみが除去されることにより、導電路形成部が形成された状態を示す説明図である。
【図３９】導電性エラストマー層における導電路形成部となる部分の周辺部分のみが除去されることにより、導電路形成部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図４０】従来の異方導電性コネクターの製造方法において、異方導電性エラストマーシートを成形するための金型の構成を示す説明用断面図である。
【図４１】図４０に示す金型内に、フレーム板が配置されると共に、異方導電性エラストマー用材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図４２】従来の異方導電性コネクターが製造された状態を示す説明用断面図である。
【図４３】従来の異方導電性コネクターの製造方法において、異方導電性エラストマー用材料層に作用される磁場の方向を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
２  コントローラー
３  入出力端子
３Ｒ  入出力端子部
４  コネクター
４Ａ  導電ピン
４Ｂ  支持部材
５  ウエハ載置台
６  ウエハ
７  被検査電極
１０  プローブカード
１１  検査用回路基板
１２  第１の基板素子
１３  リード電極
１３Ｒ  リード電極部
１４  ホルダー
１４Ｋ  開口
１４Ｓ  段部
１５  第２の基板素子
１６  検査用電極
１６Ｒ  検査用電極部
１７  補強部材
２０  異方導電性エラストマー層                                                  ２１  導電路形成部
２１Ａ  導電性エラストマー用材料層
２１Ｂ  導電性エラストマー層
２２  絶縁部
２２Ａ  絶縁部用材料層
２５  離型性支持板
２６  金属薄層
２７  レジスト層
２７ａ  開口
２８  金属マスク
３０  シート状プローブ
３１  フレーム板
３２  開口
３４  保持部材
３５  接点膜
３５Ａ  積層体
３６  絶縁膜
３６Ａ  絶縁膜用樹脂シート
３７  電極構造体
３７Ｈ  貫通孔
３７ａ  表面電極部
３７ｂ  裏面電極部
３７ｃ  短絡部
３８  金属膜
３８Ａ  裏面電極部用金属箔
３９  接着層
４０  保護テープ
８０  一方の型板
８１  基板
８２，８２ａ，８２ｂ  強磁性体部
８３  非磁性体部
８５  他方の型板
８６  基板
８７，８７ａ，８７ｂ  強磁性体部
８８  非磁性体部
９０  フレーム板
９１  開口
９５  異方導電性エラストマーシート
９５Ａ  異方導電性エラストマー用材料層
９６  導電路形成部
９７  絶縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006237242.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006237242.tif 000007
【図６】
2006237242.tif 000008
【図７】
2006237242.tif 000009
【図８】
2006237242.tif 000010
【図９】
2006237242.tif 000011
【図１０】
2006237242.tif 000012
【図１１】
2006237242.tif 000013
【図１２】
2006237242.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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